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研究文章

纳米银敷料联合负压封闭引流内固定与外固定治疗GustiloⅠ/Ⅱ型胫骨开放性骨折的临床疗效

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DOI:

10.3791/69394

2025年11月18日

本文内容

摘要

在治疗Gustilo I型和II型胫骨开放性骨折时,结合使用内固定与外固定,并联合纳米银抗菌敷料(NSAD)和负压封闭引流(VAC)技术,表现出显著的抗菌活性,可缩短愈合时间、提高愈合率、减少住院时间、降低医疗费用,并减轻患者疼痛。

摘要

Gustilo I型和II型开放性胫骨骨折(OTFs)常伴有明显的软组织损伤,感染风险较高,采用传统内固定或外固定治疗时,常导致愈合时间延长及术后并发症增多。本研究介绍了一种经过临床验证的治疗方案,将纳米银抗菌敷料(NSAD)与负压封闭引流(VAC)结合闭合复位髓内钉固定术(CRINF),以改善创面及骨折愈合效果。共纳入300例Gustilo I/II型OTFs患者,随机分为三组(每组n=100):第1组接受CRINF联合常规创面护理,第2组接受CRINF联合VAC治疗,第3组接受CRINF联合NSAD与VAC治疗。采用卡方检验和方差分析(ANOVA)比较各组在感染率、创面与骨折愈合时间、住院时间、医疗费用及术后疼痛等方面的临床结局,显著性水平定义为p < 0.05。第3组并发症发生率最低,恢复情况最优,平均创面愈合时间为41天,骨折愈合时间为7.2个月,均显著短于对照组(p < 0.05)。创面愈合率和骨折愈合率分别为97%和94%,患者住院时间更短(10–15天),总医疗费用更低(约1500元),疼痛程度更轻。研究结果表明,将NSAD与VAC联合CRINF应用于Gustilo I型和II型OTFs的治疗,是一种有效且安全的临床方案,可显著减少术后并发症并加速康复进程。

引言

开放性胫骨骨折(OTFs)是最常见的长骨损伤之一,通常由高能量创伤引起,如交通事故或跌落1,2。由于骨折部位与外界环境直接相通,此类损伤常伴有严重污染、软组织缺损以及高感染风险或骨不连风险3,4。根据Gustilo-Anderson分类法,开放性胫骨骨折依据软组织损伤程度和伤口污染情况分为三型:I型(最小程度的组织损伤和清洁伤口)、II型(中度组织损伤和污染)以及III型(严重组织缺损,常伴有神经血管损伤)5,6

传统的治疗策略——外固定和开放内固定——在临床上仍然具有重要意义,但存在固有的局限性。长期使用外固定可能导致关节僵硬和纤维性愈合,而广泛的内固定暴露可能延长手术时间并增加感染风险7。因此,研究关注已转向辅助技术,这些技术可在不损害骨折稳定性的前提下,增强感染控制和促进伤口愈合。

基于纳米银的抗菌材料由于具有广谱抗菌活性和促进组织再生的潜力,近年来已成为有前景的生物医学敷料8

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方案

本临床方案已获得衡水市人民医院伦理委员会批准(批准号:2019-2-013)。所有受试者或其法定监护人均在纳入研究前签署书面知情同意书。本研究遵循《赫尔辛基宣言》及机构关于人体研究伦理的指导原则。

银-碳(Ag-C)纳米复合材料的制备
为合成 Ag-C 纳米复合材料,精确称取 3.0 g 酒石酸钠钾,置于管式炉内的 50 mL 石英坩埚中。将样品以 15 °C/min 的升温速率加热至 400 °C,并保持 6 h,随后自然冷却至室温(约 25 °C)。将产物转移至 250 mL 玻璃烧杯中,加入 80 mL 去离子水(电阻率 ≥18 MΩ·cm),在 400 rpm 条件下磁力搅拌 10 min 进行分散。将悬浮液在 4 °C 条件下以 10,000 × g 离心 10 min,收集含有碳量子点(CQDs)的棕黄色上清液。在 80 °C 搅拌条件下将上清液浓缩至 20 mL,随后加入 60 mL 丙酮,涡旋混合 1 min。在 4 °C 条件下以 9,500 × g 离心 20 min 后,收集淡黄色上清液作为 CQD 储备溶液。为制备托伦试剂,将 1 mL 0.5 M AgNO3 与 1.04 mL 氨水和 0.65 mL 3 M NaOH 混合,随后在持续搅拌下加入 17.3 mL 去离子水。在用铝箔包裹的三颈烧瓶中,加入 25 mL CQD 溶液和 75 mL 去离....

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结果

Ag-C 纳米复合材料的表征
透射电子显微镜(TEM)结果显示,商用纳米银颗粒(NSP)平均粒径为 13.56 ± 3.85 nm,呈不规则团聚状态;而合成的 Ag-C 纳米复合材料平均直径略大,为 14.38 ± 4.65 nm,且具有均匀的球形形貌(图 5A-F)。Ag-C 颗粒相较于 NSP 表现出更佳的单分散性和平滑的边界,表明其稳定性更高、分布更均匀。这些结果证实了已成功制备出一种适用于生物医学应用的稳定纳米银-碳复合材料。

Ag-C 纳米复合材料抗菌效果分析
采用去离子水和抗生素(阿莫西林;10 µg/mL)作为对照,评估了 Ag-C 纳米复合材料对Staphylococcus aureusEscherichia coli的抗菌性能。在37 °C条件下培养7天后,与去离子水组相比,Ag-C 纳米复合材料对两种细菌均表现出显著.......

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讨论

Gustilo I 型和 II 型开放性胫骨骨折(OTF)常由高能量创伤(如交通事故或跌落)引起,导致广泛的骨与软组织损伤1,19。骨折端与外界环境相通,有利于细菌侵入,从而导致较高的感染率和愈合延迟20,21。传统的仅采用内固定或外固定治疗的方法受限于感染风险、长期制动以及康复延迟22,23。因此,优化术后伤口管理和感染控制对于改善 OTF 的治疗效果至关重要。

基于纳米银的敷料因其优异的抗菌性能和促进伤口愈合的潜力而受到广泛关注24,25。纳米银颗粒释放的银离子(Ag+)可与细菌膜及胞内酶相互.......

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披露

作者声明无利益冲突。

致谢

本研究由重点研发计划资助&衡水市#38;D项目(项目名称:负压封闭引流(VAC)联合内外固定治疗开放性胫骨骨折的临床研究)

....

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
AgNO3 溶液Yarong Instrument196305000
氨水Xilong Chemical480905
壳聚糖Aladdin Biochemical Technology428850500
商用纳米银颗粒Aladdin Biochemical TechnologyNA
去离子水Thermo Fisher Scientific(USA)345470250
外固定支架与锁定钢板Zimmered Medical InstrumentNA
冰醋酸溶液Dongbang Chemical GroupMar-26
甘油Aladdin Biochemical Technology036646.K7
H1850 台式离心机Xiangyi Laboratory Instrument Development203270008
加热套Yarong InstrumentA57027
HJ-4A 多头加热搅拌器Guohua Electric Appliance02774-1
医用硅胶引流管B. Braun Medical Inc(USA)491288/491310
NaHCO3Aladdin Biochemical Technology123360250
NaOH 溶液Macklin Biochemical210-5
OTF-1200X 空心管式炉Kejing TechnologyOTF-1200X-ALD
透性粘贴膜3M Company(USA)537722zd
泊洛沙姆Aladdin Biochemical Technology104082
酒石酸钾钠Sinopharm Group202860051
胰蛋白胨大豆肉汤Thermo Fisher ScientificCM0129B
涡旋混合器Dynamic Industrial88882010

参考文献

  1. Higgin, R. P., et al. Patient reported outcomes after definitive open tibial fracture management. Injury. 53 (11), 3838-3842 (2022).
  2. Kang, Y., et al. "Primary free-flap tibial open fracture reconstruction wi....

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标签

Gustilo II